[Drone] 드론 이란?

드론은 무엇일까?

 

드론은 unmanned aerial vehicle, 즉 UAV라고 일컬어지는 무인 항공기의 총칭이다.

무인 항공기는 직접 타는 조종사 없이 원격으로 조종이 가능한 항공기를 말하며, 항공기의 형태에 따라 고정익, 회전익, 틸트 로터 등으로 구분할 수 있다.

고정익은 우리가 흔히 알고 있는 비행기, 즉 동체에 날개가 있는 항공기이다. 그리고 헬리콥터와 같이 회전하는 프로펠러를 가진 회전익이 있으며, 고정된 날개와 프로펠러를 동시에 가진 것을 틸트 로터라고 일컫는다.

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고정익, 회전익, 틸트 로터 형태는 모두 각자의 장·단점을 지니고 있다.

고정익은 장기체공이 가능하지만 활주로가 필요하다는 단점이 있고, 회전익의 경우 활주로가 필요 없는 수직이착륙 방식이지만 고정익과 같은 장기체공이 불가능하다. 그리고 이런 고정익과 회전익의 장점을 모두 합한 것이 틸트 로터로 회전익의 수직 이착륙과 고정익의 장기체공이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

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이처럼 드론은 무인항공기를 총칭하여 말하지만, 언론, 모형항공업계 등을 통해 '드론'이라는 용어가 확산되면서 현재는 우리가 일반적으로 일컫는 멀티 로터 형태의 비행체를 대표하는 용어이다.

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그렇다면 우리가 일반적으로 말하는 드론, 즉 쿼드콥터 형태의 멀티 로터에 대해 알아보겠다.

멀티 로터는 프로펠러의 개수에 따라 형태가 바뀌는데, 우리가 흔히 보는 4개의 프로펠러를 지닌 멀티 로터를 쿼드콥터라고 한다. 또한 6개의 프로펠러는 헥사콥터, 8개는 옥토콥터라고 한다.

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드론은 어떻게 움직일까?

 

일반적으로 비행기는 동체의 날개에서 발생하는 양력으로 하늘을 날 수 있다.

비행기 날개의 단면은 에어포일 형태인데, 공기가 날개의 윗면과 아랫면에서 다른 속도로 흐르면서 압력차가 발생하며 양력이 발생한다.

그렇다면 드론은 어떻게 날까?

드론은 프로펠러에서 나오는 추력을 이용하여 하늘을 난다. 드론은 대부분 짝수 개의 프로펠러를 가지는데 이는 뉴턴의 제3법칙: 작용 반작용의 법칙이 적용되기 때문이다.

4개의 프로펠러를 지닌 쿼드콥터는 2개의 프로펠러가 CW(시계방향), 2개는 CCW(반시계 방향)으로 회전한다.

모두 같은 속도로 회전하게 되면 각 프로펠러에 대한 회전 방향이 상쇄되면서 드론은 제자리 비행을 할 수 있게 된다. 이와 같은 원리로 왼쪽 부분의 두 프로펠러가 오른쪽보다 더 빠르게 돈다면, 드론은 오른쪽으로 이동하게 된다.

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드론의 추력을 조절하는 것을 스로틀(Throttle)이라고 하며 높이, 즉 고도를 조절할 수 있다. 또한 드론이 앞·뒤 방향으로 움직이는 것을 피치(Pitch), 좌·우 방향으로 움직이는 것은 롤(Roll), 제자리에서 회전하는 것을 요(Yaw)라고 한다.

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드론은 어디에 활용될까?

 

기존에 드론은 군에서 제한적으로 사용되었으나 ICT 기반 기술이 발달함에 따라 민간으로 확산되었다. 이에 따라 군에서 감시·정찰용으로 사용되던 드론이 엔터테인먼트 분야, 배송, 농업 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 TV 프로그램에서 많이 볼 수 있는 항공촬영, 목적지에 물품을 운반하는 배송, 농약 살포, 산림 감시 등 인력 낭비를 최소화하고 교량 등 사람의 접근이 어려운 부근에서 드론이 많이 활용되고 있다.

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한 예로 중국에서는 드론을 이용해 스모그를 제거하는 실험을 진행하고 있다. 또한 미국에서는 2016년에 드론을 이용하여 인공강우 실험을 성공한 이례가 있다. 아마존에서는 드론을 이용해 상품 배송하는 모습을 보여주기도 했다.

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드론을 직업으로 가질 수 있을까?

 

드론의 무궁무진한 활약으로 드론과 관련된 직업 또한 지속적으로 생겨나고 있다.

'드론' 하나만으로도 100개 이상의 직업이 생겨난다고 해도 과언이 아니다.

그중에서도 유엔미래 보고서에서 발표한 드론과 관련된 직업 Top5를 알아보겠다.

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먼저 무인항공기 표준 전문가는 무인항공기 시스템에 대한 표준화를 시키는 전문가이다. 드론이 다양한 분야에서 활용되는 만큼, 목적에 따른 분류, 기능 등 표준을 측정하고 관리하는 일을 수행한다.

무인항공기 조종 인증 전문가는 드론 조종에 대한 인증 시스템을 구축하고 배포해 주는 전문가이다.

그리고 무인항공기 교통 최적화 전문가는 드론의 교통을 관리하는 전문가이다.

현재 국내에서도 5년 이내 드론 택시 등 드론을 활성화시키는 방안을 연구 중인데, 수많은 드론이 안전하게 하늘을 비행할 수 있도록 이를 관리해 줍니다.

무인항공기 도킹 설계자 및 엔지니어. 이는 하나의 대형 드론에 다수의 소형 드론이 결합되어 있는 형태의 드론을 설계하는 개발자이다. 이미 미국에서는 이런 형태의 드론을 개발하여 성공적인 실험을 진행하였다.

마지막으로 무인항공기 시스템 개발자는 무인항공기를 설계하고 개발하는 전문가이다. 설계부터 개발, 제조 및 관리까지, 무인항공기 시스템을 개발하여 자료를 수집하고 이를 분석하는 것까지 모든 직렬에 해당한다.